全身の細胞を物質の受け渡しで捉えよう
このレッスンの役割
前の「細胞と生物の体」では、細胞が生物の体の基本単位であり、組織・器官・個体へまとまることを学びました。ここからは、その全身の細胞を生かす仕組みを学びます。
今回は、消化器官や肺などの名前を細かく覚える前に、すべての器官を「細胞へ必要な物質を届け、不要な物質を回収する仕組み」として見通せるようにします。
知る・理解する
筋肉の細胞だけでなく、脳、皮膚、骨、肝臓などの生きた細胞も生命活動を続けています。細胞は栄養分と酸素を受け取り、呼吸によって活動に使えるエネルギーを取り出します。その過程などで二酸化炭素や不要な物質が生じます。
しかし、体の奥の細胞は食物や空気に直接触れていません。そこで複数の器官系が協力します。
| 役割 | 主な器官系 | 物質の動き |
|---|---|---|
| 体内へ取り込める形にする | 消化器系 | 食物 → 吸収できる栄養分 |
| 気体を交換する | 呼吸器系 | O₂を体内へ、CO₂を体外へ |
| 全身へ運ぶ | 循環器系 | 血液が必要物を届け、不要物を回収 |
| 不要物を体外へ出す | 排出器系 | 血液中の不要物を尿などへ |
具体例で使う
全力で走ると脚の筋肉だけでなく、呼吸数と心拍数も増えます。筋肉細胞がより多くの栄養分と酸素を使い、二酸化炭素などを多く生じるためです。
肺は酸素を血液へ渡し、心臓は血液をより速く送ります。これは器官が別々に働いているのではなく、細胞の需要に合わせて物質の供給と回収を協力して増やしている例です。
誤答を直して次の学びへつなげる
「酸素が必要なのは筋肉だけ」は誤りです。程度の差はあっても、全身の生きた細胞が呼吸を行います。
「肺は肺自身のためだけに呼吸する」も誤りです。肺で取り込まれた酸素は血液によって全身へ運ばれます。次は、食物と空気がどの境界を越えて体内へ入り、不要物がどこから出るかを一本の経路にします。
自分で確かめよう
確認1:細胞へ届ける主な二つの物質は?
栄養分と酸素です。確認2:細胞から回収する代表的な物質は?
二酸化炭素や、そのほかの不要な物質です。確認3:運動時に呼吸数と心拍数が増える共通の理由は?
筋肉細胞への酸素などの供給と、二酸化炭素などの回収を増やすためです。クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。